(57)【要約】      （修正有）【課題】被加工物の穴が、その内部を流れるスラリーの流れを変える方向に形成されている場合でも、穴内面に部分的に研磨が集中してアンダーカットになることを防止できる流体研磨方法を提供する。【解決手段】流体研磨方法は、被加工物１０をスラリーの供給口３１に接続するセット段階と、スラリーの供給圧力を低圧の所定圧力まで徐々に増加させながら、スラリーを被加工物の穴１０ａに供給通過させる前研磨段階と、スラリーの供給圧力を低圧の所定圧力から一気に高圧の一定圧力に切り替えて、スラリーを被加工物の穴に供給通過させる後研磨段階とを備えている。このように、スラリー供給圧力を徐々に増加させること及び研磨開始初期のスラリー供給圧力を低圧にすることにより、アンダーカット等の不具合が防止できる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
研磨材を混入したスラリーを、被加工物の穴を通過させて穴の内面及び角部を研磨する流体研磨方法において、この流体研磨方法が、以下の各段階、
被加工物をスラリーの供給口に接続する被加工物のセット段階と、
スラリーの供給圧力を低圧の所定圧力まで徐々に増加させながら、スラリーを被加工物の穴に供給通過させて加工を行う前研磨段階と、
スラリーの供給圧力を低圧の所定圧力から一気に高圧の一定圧力に切り替えて、スラリーを被加工物の穴に供給通過させて加工を行う後研磨段階と、
を具備することを特徴とする流体研磨方法。
【請求項２】
前記前研磨段階と前記後研磨段階との間に、スラリーの供給圧力が低圧の一定圧力の状態で、スラリーを被加工物の穴に供給通過させて加工を行う中間研磨段階を更に具備することを特徴とする請求項１に記載の流体研磨方法。
【請求項３】
前記後研磨段階が終了した後に、スラリーの供給圧力を前記高圧よりも低い圧力に下げて、スラリーを被加工物の穴に供給通過させて加工を行う仕上げ研磨段階を更に具備していることを特徴とする請求項１又は２に記載の流体研磨方法。
【請求項４】
スラリーの供給圧力の前記低圧が、略４MPaであり、前記高圧が８MPa以上であることを特徴とする請求項１，２又は３に記載の流体研磨方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の流体研磨方法を用いて、ノズルに研磨加工を施すことによって該ノズルを形成することを特徴とするノズルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微細な穴内面の面粗さの向上と、穴内の角部にＲ加工を施す流体研磨方法及びこの流体研磨方法を利用したノズルの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、例えばディーゼル機関の燃料噴射装置における燃料の噴射穴においては、燃料の噴射量の精度及び噴射の方向性の精度等を向上させるために、噴射穴の内面の面粗さの向上と噴射穴内の角部にＲ加工とをする必要があり、そのために、この噴射穴に流体研磨加工を施していた。しかしながら、この従来の流体研磨方法は、被加工物にスラリーの供給口を接続し、瞬時に一定圧力になるようにスラリーを供給して被加工物の穴を通過させることにより、スラリー内に混入された研磨材（砥粒）が穴の内面や角部を研磨するものであった。
【０００３】
このような従来の流体研磨方法では、被加工物１０の穴１０ａの配置がスラリーの流れの方向に対して傾斜して配置されていて、穴１０ａの角部１０ｂのＲが小さいと、スラリーの流れが曲がりにくく、図４に示すように曲がり初めのスラリーの流れが衝突する面を集中的に研磨し、穴１０ａの内面に凹形状（アンダーカット）１０ｄを生成すると共に、穴１０ａの入口の角部１０ｂも過度に研磨されるという問題があった。
現状では、スラリーの供給圧力は、２MPa〜６MPaであるが、近年においては、スラリーの供給圧力は高圧化しており、６MPa以上になると上記の問題は益々顕在化するものと予測される。
このように穴の内面にアンダーカットが生成されると、例えば、燃料噴射装置においては、噴射の方向が変わったり、均等に噴射が行われなくなる等の不具合が発生したり、更に使用に伴いアンダーカットが進行する恐れがある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、その目的は、被加工物の穴が内部を流れるスラリーの流れを変える方向に形成されている場合でも、穴内面に部分的に研磨が集中して凹形状（アンダーカット）になることを防止できる流体研磨方法及びこの流体研磨方法を使用するノズルの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、前記課題を解決するための手段として、特許請求の範囲の各請求項に記載の流体研磨方法及びノズルの製造方法を提供する。
請求項１に記載の流体研磨方法は、被加工物をスラリーの供給口に接続するセット段階と、スラリーの供給圧力を低圧の所定圧力まで徐々に増加させながら、スラリーを被加工物の穴に供給通過させる前研磨段階と、スラリーの供給圧力を低圧の所定圧力から一気に高圧の一定圧力に切り替えて、スラリーを被加工物の穴に供給通過させる後研磨段階とを備えているものであり、これにより、研磨初期における穴の角部のＲが小さい加工時間帯、即ちスラリーの流れが曲がりにくい（流れの方向が変えにくい）加工時間帯では低い圧力で研磨加工し、或る程度加工が進んで穴の角部にＲが形成され、スラリーの流れが曲がり易く（流れの方向が変え易い）、研磨が穴内面に均一に行われる加工時間帯では、高い圧力で研磨加工することで、局所的なアンダーカットと呼ばれる異常研磨を抑えることができる。
【０００６】
請求項２の流体研磨方法は、前研磨段階と後研磨段階との間に、スラリーの供給圧力が低圧の一定圧力の状態で、スラリーを被加工物の穴に供給通過させて加工を行う中間研磨段階を更に備えるようにしたものであり、これにより、低圧の状態でスラリーの流れが安定してから、高圧に移行するので、より一層研磨が穴の内面に均一に行われる。
請求項３の流体研磨方法は、後研磨段階が終了した後に、スラリーの供給圧力を高圧よりも低い圧力に下げて、スラリーを被加工物の穴に供給通過させて加工を行う仕上げ研磨段階を更に備えるようにしたものであり、これにより、高精度な研磨加工ができるようになる。
【０００７】
請求項４の流体研磨方法は、スラリーの供給圧力の低圧が略４Mpaで、高圧が８Mpa以上と規定したものである。この場合は、ディーゼル機関のインジェクターのように燃料の噴射穴の直径が略０．２φ以下のようなノズルの内面の研磨に好適である。
請求項５に記載のノズルの製造方法は、請求項１〜４のいずれか一項の流体研磨方法を用いてノズルに研磨加工を施すことによって、ノズルを完成させるようにしたものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図面に従って本発明の実施形態の流体研磨方法及びノズルの製造方法について説明する。図１は、本発明の流体研磨方法に使用する流体研磨装置の概略の全体構成を示す図である。流体研磨装置１は、スラリー供給部２、スラリー加圧部３、被加工物保持部４、被加工物供給部５、被加工物搬送部６、スラリー回収部７、被加工物洗浄部８及び制御部９等から構成されている。
【０００９】
スラリー供給部２は、研磨材（砥粒）と油とを撹拌・混合してスラリーを生成し、このスラリーをスラリー加圧部３に供給する撹拌タンクである。スラリー加圧部３は、スラリー供給部２から送られてきたスラリーを加圧して送り出す一種のポンプであり、往復式ポンプが好ましい。被加工物保持部４は、流体研磨加工を行うために被加工物１０を保持するための、図２に示すような台座４１である。
【００１０】
被加工物供給部５は、外部より運ばれてきた被加工物１０を一時的に固定しておくところである。被加工物搬送部６は、被加工物供給部５にある被加工物１０を被加工物保持部４に搬送したり、研磨加工終了後の被加工物１０を被加工物保持部４から被加工物洗浄部８に搬送するロボットである。スラリー回収部７は、被加工物１０の穴１０ａを通って排出されるスラリーを受ける、一種の受け皿であり、回収されたスラリーは、フィルタ等で浄化された後にスラリー供給部２へ戻される。被加工物洗浄部８は、研磨加工後に運ばれる被加工物１０を洗浄水によって洗浄する部位である。制御部９は、流体研磨装置１の作動を制御する電子部品が収容されている部位であり、特に本発明においては、スラリーの供給圧力の制御は、制御部９からの指令でスラリー加圧部３の駆動を制御することによって行われる。
【００１１】
図２は、流体研磨加工中における被加工物１０を被加工物保持部４である台座４１に保持した状態を示す断面図である。被加工物１０は、フランジ部１０Ａ、筒状部１０Ｂ及び先端部１０Ｃが一体に形成されていて、内部は中空になっている。先端部１０Ｃは、円錐状に形成されていて、その傾斜面とほぼ直交する方向に複数の貫通穴１０ａが穿設されている。フランジ部１０Ａは、中空の内部を外部に開放する開放穴１０ｆが形成されており、この開放穴１０ｆにスラリー加圧部３からのスラリーの供給口３１が接続されるようになっている。台座４１には、被加工物１０を保持するための保持穴４１ａが形成されていて、被加工物１０を保持穴４１ａに押し込んだとき、被加工物１０のフランジ部１０Ａが保持穴４１ａの周縁に載ることで、被加工物１０が台座４１上に保持されるようになっている。
【００１２】
流体研磨加工においては、供給口３１から被加工物１０の内部に送られたスラリーは、その流れの方向を変えて複数の貫通穴１０ａから被加工物１０の外部に放出される。このスラリーが貫通穴１０ａを通過する過程において、貫通穴１０ａの入口の角部１０ｂのＲ加工及び貫通穴１０ａの内面の研磨加工が行われる。
【００１３】
次に、上記した構成よりなる本発明の流体研磨装置の作動（流体研磨方法）について説明する。
まず、被加工物１０を被加工物搬送部６で被加工物供給部５から搬送し、被加工物保持部４上に載置して保持し、被加工物１０をスラリーの供給口３１に接続する。この状態で、スラリー加圧部３を作動し、スラリー供給部２からのスラリーを被加工物１０に供給する。この場合、スラリーは、図３に示すように数秒かけて徐々に供給圧力を上げながら被加工物１０に供給され、貫通穴１０ａから排出する。このようにして、貫通穴１０ａの前研磨工程が行われる。図３の例においては、約１０秒間で０〜約４MPaまでスラリーの供給圧力を上げるようにしている。この圧力変化ゾーンでの変化パターンは、図３に実線で示すように直線状に上昇するようにしてもよいし、或いは図３に破線で示すように凸形弧状又は凹形弧状に曲げられて上昇するようにしてもよい。これらの変化パターンは、被加工物１０の貫通穴１０ａの曲がり具合（スラリーの流れ方向の変化具合）や貫通穴１０ａからのスラリーの吐出圧力等により適宜変えられる。
【００１４】
スラリーの供給圧力が徐々に上げられ、所定の低圧、例えば約４Mpa、まで到ったとき、次にこの低圧の一定圧力の状態で０〜数秒間、例えば１０秒間、スラリーを供給し、被加工物１０の貫通穴１０ａの中間研磨工程が行われる。なお、被加工物１０の貫通穴１０ａの曲がり具合や吐出圧力によっては、この低圧一定圧力での中間研磨工程を無しにすることも適宜可能である。
【００１５】
次に、この低圧の状態から瞬時に所定の高圧、例えば図３では約８MPa、の状態に上げて、この高圧の一定圧力の状態で所定時間、例えば図３では約４０秒、スラリーを供給し、被加工物１０の貫通穴１０ａの流体研磨が行われる。このようにして、貫通穴１０ａの後研磨工程が行われる。この場合、高圧は約６MPa以上であればよい。また、所定時間も４０秒に限られるものではない。
更に、必要に応じて、低圧での流体研磨と高圧での流体研磨をした後、即ち後研磨工程後に、高圧よりも低い圧力で仕上げの流体研磨である仕上げ工程を行ってもよい。この仕上げ工程を行うことによって、高精度な加工が行える。
【００１６】
このように、本発明の流体研磨方法では、低圧で徐々に被加工物１０の貫通穴１０ａを研磨することにより、研磨初期の貫通穴１０ａの角部１０ｂのＲが小さい加工時間帯、即ちスラリーが流れの方向を変えにくい（曲がりにくい）加工時間帯では、低圧で加工し、角部１０ｂのＲ加工が進みスラリーが流れの方向を変え易く、流れが安定し、研磨が貫通穴１０ａの内面に均一に行われるようになった加工時間帯で高圧にすることで、図４に示されるような局所的なアンダーカット（凹形状）１０ｄと呼ばれる異常研磨を防止することができる。
【００１７】
なお、上述した所定の圧力、圧力が徐々に増加されるまでの時間、加工時間などは、被加工物の穴の形状、大きさ、配置等により適宜変更することができるものである。
【００１８】
本発明の流体研磨方法は、ディーゼル機関の燃料噴射装置の燃料噴射穴のように、ノズルの径が約０．２φ以下のノズルの加工に好適である。このノズルの製造方法においても、上述したと同様の流体研磨方法が採用されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施の形態の流体研磨方法に使用する流体研磨装置の概略の全体構成図である。
【図２】流体研磨加工中の被加工物のセット状態を示す断面図である。
【図３】本発明の実施の形態の流体研磨方法の圧力変化パターン例を説明するグラフである。
【図４】被加工物の穴の角部のＲ加工及びアンダーカットの発生を説明する図である。
【符号の説明】
【００２０】
３…スラリー加圧部
３１…供給口
４…被加工物保持部
４１…台座
１０…被加工物
１０ａ…貫通穴（穴）
１０ｂ…角部
１０ｄ…アンダーカット
【図１】
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【図２】
2005177916.tif 000004
【図３】
2005177916.tif 000005
【図４】
2005177916.tif 000006